5.1 Для определения значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха в лабораторных условиях используют фумигационную систему, состоящую из четырех основных блоков: газогенератора, разбавителя, смесителя и фумигационной камеры, в которую помещают испытуемые лесные растения [8].
5.2 Определение ПДК для растений проводят в факторостатных (контролируемых) условиях при оптимальных для фотосинтеза температуре окружающей среды, освещенности, относительной влажности воздуха и минеральном питании растений [8], [10], [16].
5.3 Определение экологических нормативов осуществляют на тест-объектах испытуемых видов лесных пород, которые выращены с закрытой корневой системой в лесных питомниках (как правило, это трех-, четырехлетние саженцы) [3], [7], [8], [16].
Перечень испытуемых видов лесных пород устанавливается для каждого региона или хозяйствующего промышленного субъекта, в зону влияния которого попадают сохраняемые лесные экосистемы, с учетом породного состава лесов и чувствительности видов лесных пород к загрязнению атмосферного воздуха.
Отобранные тест-объекты должны иметь идентичные (стандартные) биометрические показатели: высоту, ширину кроны, диаметр ствола и т.п. [3], [7], [8], [16].
5.4 В фумигационной камере создают и контролируют с помощью комплекса метеодатчиков параметры окружающей среды, прежде всего концентрацию вредного вещества, освещенность (от 20000 до 30000 лк), температуру и влажность воздуха, а также осуществляют, в необходимых объемах, регулярный полив тест-объектов.
5.5 Для получения репрезентативных данных испытания лесных растений в фумигационной камере обрабатывают не менее 10 тест-объектов каждой испытуемой лесной породы определенной концентрацией токсиканта.
5.6 Обработку тест-объектов проводят концентрациями токсикантов в диапазоне от 0 до 5-10 предполагаемых значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха с интервалом 0,1-0,2 [3], [7], [8], [16].
Для определения максимальных разовых значений фумигацию каждого тест-объекта продолжают в течение 20-30 мин, среднесуточных - на протяжении 3-4 ч и более [3], [7], [8], [16].
Обработку тест-объектов проводят наиболее фитотоксичными для растений газами: диоксидом серы, оксидами азота, хлором, аммиаком, фтористым водородом, аэрозолем серной кислоты. При необходимости обрабатывают иными веществами, оказывающими негативное воздействие на лесную растительность региона или хозяйствующего промышленного субъекта [3], [7], [8], [16].
5.7 После фумигационной обработки у каждого испытуемого тест-объекта измеряют интенсивность фотосинтеза с использованием инфракрасных газоанализаторов или изотопным методом [8].
В качестве дополнительных критериев ранней диагностики изменения состояния тест-объектов используют измерение биохимических (активность пероксидазы, содержание пигментов и их соотношение и др.), физиологических (водоудерживающая способность, проницаемость клеточных мембран и др.) и анатомо-морфологических показателей (изменение толщины кутикулы, изменение окраски, величина хлорозов/некрозов и др.) ассимиляционных органов [3], [7], [8], [16].
После проведения указанных измерений тест-объекты помещают в теплицу для дальнейших наблюдений.
Еженедельно до конца вегетационного периода у каждого испытуемого растения измеряют показатели прироста ствола и побегов, контролируют сроки наступления фенологических фаз развития, возможных морфологических изменений листьев (хвои) (некрозы, хлорозы и др.), фиксируют изменения общего состояния саженца (изменение срока жизни хвои, охвоенности побегов, дефолиация и отмирание кроны, гибель растения и т.п.) [3], [7], [8], [16].
5.8 По результатам реакции тест-объектов на воздействие различных концентраций токсикантов строят график зависимости "доза-реакция", на основе которой устанавливают норматив качества атмосферного воздуха для лесных экосистем. За значение величины такого норматива принимают концентрацию, соответствующую началу достоверного отклонения наиболее чувствительного показателя состояния тест-объекта (интенсивность фотосинтеза, активность пероксидазы и т.п.) от его начального состояния [6], [13].
В целях создания запаса прочности растительному организму полученное экспериментальным путем значение ПДК уменьшают на 20%-30% [3], [7], [8], [16].